DE4334041C2 - Wärmetauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem Wärme­ tauscher für den Wärmeaustausch strömender Medien aus, der im wesentlichen aus einer Wendel von zwei oder drei ineinandergeschobenen und verschachtelten Rohren unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Querschnittsform besteht.

Für die Ausbildung eines derartigen Wärmetauschers ist es bekannt, die ineinandergeschobenen Rohre gleichachsig anzuordnen und die Rohrabstände durch Distanzstücke, wie Drähte und Stege konstant zu halten. Der mittlere Kanal für den Brauchwarmwasser-Durchlauf und der äußere Kanal für den Heizwasserdurchlauf haben damit konstant eine kreisringförmige Querschnittsform.

Ein derartiger Wärmetauscher ist aus der DE 31 35 332 A1 bekannt. In dieser Lösung sind die Querschnittsflächen der drei Kanäle von innen nach außen in einem Verhältnis von 1,25 : 1,5 : 2 bestimmt. Eine gesonderte Ausbildung des Innenrohres sichert das Entstehen von Turbulenzen des Heizwassers im inneren Heizwasserkanal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkung eines Wärmetauschers, der aus drei zu einer Wendel ineinandergeschobenen Rohren besteht, weiter zu optimieren. Die Ausbildung hat zum Ziel, höhere Geschwindigkeiten und große Turbulenzen der hindurchgeleiteten Ströme an Heizwasser und Brauchwarmwasser zu erreichen.

Außerdem sind die Strömungsdurchläufe, Kanalwiderstände und Temperaturen des Heizwassers und des Brauchwarmwassers abzugleichen. Das Brauchwarmwasser ist unter großem Druck bereit zustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch aufgeführten Merkmale gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist die Findung eines zweckmäßigen Verhältnisses der freibleibenden Querschnittsflächen von drei ineinander geschobenen Rohren eines als Wendel ausgebildeten Wärmetauschers.

Die parallelachsig verlaufenden Rohre bilden zwischen sich je einen äußeren und mittleren Kanal mit sichelförmig ausgebildeten Querschnittsflächen sowie einem inneren Kanal mit kreisförmiger Querschnittsfläche.

Das Querschnittsflächen-Verhältnis zueinander ist in der Wendel, von außen nach innen, 1 : 1,2 : 0,7.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch eine hohe Geschwindigkeit und große Turbulenzen der hindurchgeleiteten Ströme von Heizwasser und Brauchwarmwasser dem Nutzer energieoptimiert Brauchwasser unter großem Druck bereitgestellt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und wird im Folgenden näher in Anwendungen und Elementeverbindungen erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht eines Wärmetauschers

Fig. 2: einen Querschnitt der ineinander geschobenen Rohre

Fig. 3: ein Paket von zwei, miteinander verbundenen, Wärmetauschern

Der Wärmetauscher 1 besteht in Fig. 1 im Wesentlichen aus einer schraubenförmigen Wendel von drei ineinandergeschobenen Rohre 2, 3, 4, in denen ein innerer und äußerer Heizwasserkanal 7 und 5 sowie ein mittlerer Brauchwarmwasser-Kanal 6 gebildet ist, und ein Stellglied 12 für eine Pumpensteuerung, angeordnet sind.

Die Rohre 2, 3 und 4 sind hier aus Edelstahl ausgebildet. Sie sind parallelachsig zueinander angeordnet und liegen im Innenradius so aneinander an, daß für den mittleren Brauchwarmwasser-Kanal 6 und den äußeren Heizwasserkanal 5 je eine sichelförmige Querschnittsform gebildet ist.

Das Verhältnis der drei Querschnittsflächen der Kanäle von außen nach innen in der Wendel beträgt 1 : 1,2 : 0,7. Die Länge der Rohre beträgt hier beispielsweise sechs Meter.

An den Rohrenden ist an einer Abzweigung 8 des von dem Pufferspeicher 13 zugeleiteten Heizwasser-Vorlaufes 9 in den inneren und äußeren Heizwasserkanal 7 und 5 das Stellglied 10 zum Abgleich des Heizwassers im inneren Rohr 4 zum Heizwasser im äußeren Rohr 2 angeordnet. Am Brauchwarmwasser-Abgang 11 des Brauchwarmwasser-Kanales 6 ist ein Stellglied für die Pumpensteuerung 12 angeordnet.

Nach Fig. 2 sind das mittlere Rohr 3 und das innere Rohr 4 im äußeren Rohr 2, als eine Wendel ausgebildet, eingeschoben.

In Fig. 3 sind, als Anwendungsbeispiel, zwei als ein Paket hintereinander angeordnete Wärmetauscher 1 dargestellt.

Zwischen den zwei Brauchwarmwasser-Abgängen 11 der Wärmetauscher 1 sind jede der abgezeigten Direktleitungen 12 mit einem Überströmventil 13 ausgestattet.

Somit sind die Wärmetauscher 1 druckabhängig steuerbar, zuerst einzeln nacheinander durchströmt und, nach nachfolgend eingetretenen Druckabfall, durch das Öffnen des Überströmventiles 13 parallellaufend durchströmt.

Claims (1)

1. Wärmetauscher aus einer Wendel von drei ineinander geschobenen Rohren (2, 3, 4), deren Zwischenräume einen inneren und einen äußeren Heizwasserkanal (7, 5) sowie einen mittleren Brauchwasserkanal (6) bilden, wobei die Rohre (2, 3, 4) parallelachsig angeordnet sind, sich an einem Punkt berühren und das Verhältnis der drei Querschnitts­ flächen der Kanäle von außen nach innen (5, 6, 7) in der Wendel 1 : 1,2 : 0,7 beträgt.